JP4545814B2 - 携帯電子機器及び地磁気センサ較正方法 - Google Patents

Description

本発明は、地磁気センサを備えた携帯電子機器とその地磁気センサ較正方法に関するものである。

ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用して現在地の地理的な位置を表示するナビゲーション機能を備えた携帯電話機が実用化されている。
このような携帯電話機には、一般に地磁気センサが搭載されており、現在地とともに方位を表示することが可能である。例えば、進行方向に合わせて地図の表示方向を回転させるヘディングアップと称される表示方法によって、現在の位置と進行方向をユーザに分かり易く表示することができる。

地磁気センサは、例えば、磁気抵抗素子などの磁気検出素子を用いて、複数方向（通常は２軸方向又は３軸方向）の地磁気の強さを検出する。
しかしながら、地磁気は非常に微弱であるため、地磁気センサの検出値は他の磁気の影響を受け易い。特に、地磁気センサが搭載された電子機器内部の部品に発生する磁気は、地磁気の検出値の大きな誤差要因となる。
電子機器の内部で発生する磁気は、電子機器をどの方角に向けても電子機器の内部に一定の磁界を生じるため、地磁気の検出値に固定的な誤差（オフセット）をもたらす。
地磁気センサによって地磁気を精度よく検出するためには、このオフセットを推定してセンサの検出値から除去するキャリブレーション（較正）が必須となる。
特許文献１〜８には、携帯電子機器に搭載される地磁気センサのキャリブレーションに関する技術が記載されている。

他方、外部のリーダ／ライタ装置との間で電磁結合により非接触通信を行うＩＣチップが普及しており、これを埋め込んだＩＣカードが乗車券や銀行のキャッシュカード、電子マネーの媒体などに広く用いられている。
近年、このＩＣカード機能を内蔵する携帯電話機が登場し、注目を集めている（例えば、特許文献９を参照）。
特開２００５−２９１９３１号公報 特開２００５−２９１９３２号公報 特開２００５−２９１９３３号公報 特開２００５−２９１９３４号公報 特開２００５−２９１９３５号公報 特開２００５−２９１９３６号公報 特開２００５−３４５３８７号公報 特開２００５−３４５３８８号公報 特開２００３−１６３９８号公報

ところで、ＩＣカード機能を内蔵する携帯電子機器は、リーダ／ライタ装置と非接触通信を行うときに強力な磁場にさらされるため、その内部の部品は着磁若しくは消磁されて、内部の磁界が大きく変化する場合がある。
したがって、そのような携帯電子機器に地磁気センサが搭載されると、非接触通信の前と後で機器内部の着磁状態が大きく変化し、地磁気の検出精度が低下するという問題がある。

従って、電磁結合による非接触通信に伴う地磁気の検出精度の低下等に起因する方位に関する表示精度の低下を抑制できる携帯電子機器と、その地磁気センサ較正方法を提供することが望まれている。

本発明によれば、情報を表示するように構成されている表示部と、地磁気を検出する地磁気センサと、当該地磁気センサの検出値に基づいて方位を算出するとともに前記方位に関する情報を前記表示部に表示するプログラムを実行可能なように構成されている制御部と、電磁結合による非接触通信を行うように構成されている非接触通信部と、フラグデータを記憶するように構成されている記憶部とを備え前記制御部は、前記地磁気センサの較正に関わる較正関連処理を実行可能であり、前記非接触通信部による前記非接触通信が行われると前記フラグデータを第１の値にセットし、当該非接触通信の終了した後に、前記プログラムを開始する際に前記記憶部にて前記フラグデータが前記第１の値にセットされているならば前記較正関連処理を実行するとともに前記フラグデータを第２の値にリセットし、前記プログラムを開始しない場合には前記較正関連処理を実行しない、携帯電子機器が提供される。

好ましくは、前記非接触通信部は、前記非接触通信中若しくは前記非接触通信の終了を前記制御部に通知し、前記制御部は、前記非接触通信部において前記非接触通信中が通知される状態から通知されない状態に遷移する、又は、前記非接触通信の終了が通知されることにより前記非接触通信の終了を判定する。

好ましくは、前記制御部は、前記地磁気センサの検出値の変化に基づいて前記非接触通信の終了を判定する。

好ましくは、前記制御部は、前記非接触通信部による前記非接触通信が終了して前記プログラムの開始によって前記較正関連処理を実行する際、所定時間が経過してから前記較正関連処理を実行する。

好ましくは、前記表示部の画面が遮蔽可能に構成されており、前記制御部は、前記非接触通信部による前記非接触通信が終了して前記較正関連処理を実行する際、前記表示部の画面が露出されている場合に前記較正関連処理を実行する。

また本発明によれば、地磁気を検出する地磁気センサと、当該地磁気センサの検出値に基づいて方位を算出するとともに前記方位に関する情報を表示部に表示するプログラムを実行可能なように構成されている制御部と、電磁結合による非接触通信を行うように構成されている非接触通信部と、フラグデータを記憶するように構成されている記憶部とを備える携帯電子機器における地磁気センサの較正方法であって、前記地磁気センサの較正に関わる較正関連処理を実行するステップと、前記非接触通信部による前記非接触通信が行なわれると前記フラグデータを第１の値にセットするステップと、前記較正関連処理を実行すると、前記フラグデータを第２の値にリセットするステップと、前記非接触通信の終了した後に、前記プログラムを開始する際に前記記憶部にて前記フラグデータが前記第１の値にセットされているならば前記較正関連処理を実行し、前記プログラムを開始しない場合には前記較正関連処理を実行しないステップと、を有することを特徴とする地磁気センサ較正方法が提供される。

本発明によれば、電磁結合による非接触通信が行われた場合、その通信後に方位の表示の更新に関わる処理を行うことによって、非接触通信に伴う方位の検出精度の低下を抑制できる。

以下、ＧＰＳによるナビゲーション機能やＩＣカード機能を搭載する多機能型の携帯電話機に適用された本発明の携帯電子機器について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る携帯電話機（携帯電子機器）１００において地理的位置および地図の情報を取得するためのシステムの構成例を示す図である。

携帯電話機１００は、既知の軌道を周回する３つまたはそれ以上のＧＰＳ衛星２００から送信されるＧＰＳ信号を受信する。そして、受信したＧＰＳ信号に関する情報を、基地局３００から通信網を経由してＧＰＳサーバ装置４０１に送信し、現在地の位置情報をＧＰＳサーバ装置４０１から取得する。また、携帯電話機１００は、ＧＰＳサーバ装置４０１から取得した現在地の位置情報を、基地局３００から通信網を経由してナビゲーションサーバ装置４０２に送信し、現在地周辺の地図の情報をナビゲーションサーバ装置４０２から取得する。

ＧＰＳサーバ装置４０１は、通信網を介して携帯電話機１００から送られてくるＧＰＳ信号の情報に基づいて、携帯電話機１００の地理的な位置（例えば、緯度や経度など）を算出する。そして、算出した位置情報を、通信網から基地局３００を経由して携帯電話機１００に送信する。

ナビゲーションサーバ装置４０２は、通信網を介して携帯電話機１００から送られてくる位置情報に基づいて、携帯電話機１００周辺の地図の情報をデータベースから検索する。そして、検索した地図情報を、通信網から基地局３００を経由して携帯電話機１００に送信する。

図２は、携帯電話機１００の外観の一例を示す図である。図２（Ａ）は正面方向からの斜視図であり、図２（Ｂ）は背面方向からの斜視図である。

携帯電話機１００は、図２に示すように、第１筐体（上部筐体）５０１と第２筐体（下部筐体）５０２とを有する。これら２つの筐体５０１，５０２は、ヒンジ部５０３を介して折り畳み自在に連結されることにより、相互に開閉することができる。

折り畳まれた状態（閉状態）において第２筐体５０２と対向する第１筐体５０１の面５０１Ａには、表示部５１８（図３の１０７）とスピーカ５０４（図３の１０５）が配置される。閉状態において第１筐体５０１と対向する第２筐体５０２の面５０２Ａには、キー入力部５１７（図３の１０３）とマイクロフォン５０５（図３の１０６）が配置される。 第２筐体５０２の内部には、非接触通信機能部５０６（図３の１１１）が内蔵される。非接触通信機能部５０６は、通信回路等が形成されたＩＣチップ５１０と、回路基板の配線により形成されたアンテナ５２０（図４の１１２）とを有する。
第２筐体５０２のヒンジ部５０３には、基地局３００と無線通信を行うための伸縮自在のアンテナ５０７（図３のＡＴ１）が配置される。

図３は、本発明の実施形態に係る携帯電話機１００の構成例を示すブロック図である。 図３に示す携帯電話機１００は、無線通信部１０１と、ＧＰＳ信号受信部１０２と、キー入力部１０３と、音声処理部１０４と、スピーカ１０５と、マイクロフォン１０６と、表示部１０７と、記憶部１０８と、開閉判定部１０９と、地磁気センサ１１０と、非接触通信機能部１１１と、制御部１２０とを有する。

無線通信部１０１は、基地局３００との間の無線通信に関する処理を行う。例えば、制御部１２０から出力される送信データに所定の変調処理を施して無線信号に変換し、アンテナＡＴ１から送出する。また、アンテナＡＴ１において受信された無線信号に所定の復調処理を施して受信データを再生し、制御部１２０に出力する。

ＧＰＳ信号受信部１０２は、ＧＰＳ衛星２００から送出されるＧＰＳ信号を受信して増幅、ノイズ除去、変調等の信号処理を施し、ＧＰＳサーバ装置４０１において携帯電話機１００の地理的位置を算出するために必要な情報を取得する。

キー入力部１０３は、例えば電源キー、通話キー、数字キー、文字キー、方向キー、決定キー、各種の機能が割り当てられたキーを有しており、これらのキーがユーザによって操作された場合に、その操作内容に対応する信号を発生し、これをユーザの指示として制御部１２０に入力する。

音声処理部１０４は、スピーカ１０５において出力される音声信号やマイクロフォン１０６において入力される音声信号の処理を行う。すなわち、マイクロフォン１０６から入力される音声信号に増幅、アナログ−デジタル変換、符号化等の信号処理を施し、デジタルの音声データに変換して制御部１２０に出力する。
また、制御部１２０から供給される音声データに復号化、デジタル−アナログ変換、増幅等の信号処理を施し、アナログの音声信号に変換してスピーカ１０５に出力する。

表示部１０７は、例えば液晶表示パネルや有機ＥＬパネルなどの表示デバイスを用いて構成されており、制御部１２０から供給される映像信号に応じた画像を表示する。例えば、発信時における発信先の電話番号、着信時における着信相手の電話番号、受信メールや送信メールの内容、日付、時刻、バッテリ残量、待ち受け画面などの各種の情報や画像を表示する。また後述するように、ナビゲーションを行う時には現在地周辺の地図を表示する。

記憶部１０８は、制御部１２０において処理に利用される各種のデータを記憶する。例えば、制御部１２０に備わるコンピュータのプログラム、電話番号や電子メールアドレス等の個人情報を管理するアドレス帳、着信音やアラーム音を再生するための音声ファイル、各種の設定データ、プログラムの処理過程で利用される一時的なデータなどを保持する。

記憶部１０８は、例えば、不揮発性の記憶デバイス（不揮発性半導体メモリ、ハードディスク装置、光ディスク装置など）やランダムアクセス可能な記憶デバイス（例えばＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ）などによって構成される。

開閉判定部１０９は、ヒンジ部５０３を介して連結された第１筐体５０１と第２筐体５０２の開閉状態を判定する。例えば、開閉判定部１０９は、第１筐体５０１と第２筐体５０２とが重なった状態になる閉状態を検出するスイッチ等の検出器を含んでおり、閉状態とそれ以外の状態とを判別する。

地磁気センサ１１０は、方位の算出に用いられる地磁気を検出する。
地磁気センサ１１０は、例えば第２筐体５０２の内部の回路基板に配置されており、回路基板上に設定された所定の座標系（２軸又は３軸）を基準として、その各軸方向の地磁気を検出する。地磁気の検出には、例えば磁気抵抗素子の抵抗値を検出する方法や、コイルの励磁を利用する方法、ホール効果を利用する方法など、種々の方法が用いられる。

地磁気センサ１１０は、例えば、磁気により状態の変動する素子部分（磁気抵抗素子など）と、この素子部分の変動値を周期的に検出するドライバ部とにより構成されている。そして、制御部１２０が記憶部１０８に格納されるナビゲーションのプログラムなどに含まれる電子コンパスのプログラムに基づきドライバ部を駆動して周期的な検出を行わせ、更にこの検出結果を周期的に検出する。そして、素子部分及びドライバ部分による検出値から、後に説明するオフセット誤差を補正することにより、正確な方位の算出を行う。本実施形態では、このオフセット誤差の算出と補正に関わる処理を地磁気センサ１１０の較正（キャリブレーション）と呼ぶことがある。

非接触通信機能部１１１は、外部のリーダ／ライタ装置６００と電磁結合による非接触通信を行う。非接触通信機能部１１１は、例えば外部のリーダ／ライタ装置６００から電磁波として発せられるＡＭ変調信号を受信すると、負荷変調などの方法によってリーダ／ライタ装置６００へ応答を返すことにより、外部のリーダ／ライタ装置６００との間で情報をやり取りする。

図４は、非接触通信機能部１１１の構成の一例を示す図である。
図４に示す非接触通信機能部１１１は、アンテナ１１２と、送受信部１１３と、暗号処理部１１４と、記憶部１１５と、ＩＣカード制御部１１６とを有する。

送受信部１１３は、アンテナ１１２において受信される信号からベースバンド信号を復調するとともに、受信信号のキャリア成分に基づいてクロック信号を再生し、このクロック信号に同期してベースバンド信号を復号化し、受信データを取得する。また、ＩＣカード制御部１１６から供給される送信データを符号化して送信信号を生成し、この送信信号に応じてアンテナ１１２を駆動することにより、リーダ／ライタ装置６００に情報を送信する。
なお、アンテナ１１２はコイルとして機能し、リーダ／ライタ装置６００からの電磁波を受けると励磁されて電磁結合する。リーダ／ライタ装置６００からの電磁波の強弱変動などによって生成された信号がアンテナ１１２にて受信され、送受信部１１３及び非接触通信機能制御部１１６によりアンテナ１１２側の誘導起電力の変動から受信信号を抽出する。
送受信部１１３をはじめ、暗号処理部１１４、記憶部１１５、非接触通信機能制御部１１６は携帯電話機１００側の電源により駆動されてもよいし、アンテナ１１２からの誘導起電力により駆動されてもよい。

暗号処理部１１４は、リーダ／ライタ装置６００との間でやり取りされる情報の暗号化や復号化に関わる処理を行う。

記憶部１１５は、リーダ／ライタ装置６００と通信を開始するために必要な暗号鍵や、各種の機密情報を記憶する。
また記憶部１１５は、電子マネー情報なども記憶する。具体的には金額情報であり、リーダ／ライタ装置６００との通信や、無線通信１０１を用いて電子マネー管理サーバ（不図示）に接続しての通信により金額のチャージが行われる。

ＩＣカード制御部１１６は、リーダ／ライタ装置６００と所定の通信プロトコルに基づいて通信を行い、情報をやり取りするための処理を行う。例えばリーダ／ライタ装置６００は、図示しない認証装置と接続されており、この認証装置において所定の暗号鍵により暗号化された乱数を非接触通信機能部１１１に送信する。ＩＣカード制御部１１６は、記憶部１１５の暗号鍵を用いて、この暗号化された乱数を暗号処理部１１４により復号化し、リーダ／ライタ装置６００へ返信する。認証装置は、リーダ／ライタ装置６００に返信された乱数と元の乱数とを比較することにより、非接触通信機能部１１１が正規に登録された暗号鍵を保有しているか否か判定する。
更に、商品購入などを行うときには、リーダ／ライタ装置６００との通信を行い、非接触通信機能制御部１１６は、購入する商品に該当する金額を記憶部１１５の記憶残高から減算する処理を行う。

制御部１２０は、携帯電話機１００の全体的な動作を統括的に制御する。すなわち、携帯電話機１００の各種の処理（回線交換網を介して行われる音声通話、電子メールの作成と送受信、インターネットのＷｅｂサイトの閲覧、ナビゲーション処理など）がキー入力部１０３の操作に応じて適切な手順で実行されるように、上述した各ユニットの動作（無線通信部１０１における信号の送受信、ＧＰＳ信号受信部１０２におけるＧＰＳ信号の受信動作、音声処理部１０４における音声の入出力、表示部１０７における画像の表示など）を制御する。
例えば、制御部１２０は、記憶部１０８に格納されるプログラム（オペレーティングシステム、アプリケーション等）に基づいて処理を実行するコンピュータを備えており、このプログラムにおいて指示された手順に従って上述した処理を実行する。

制御部１２０は、ナビゲーション機能に関連する処理として、地磁気センサ１１０の検出値に基づいて方位を算出する処理や、ＧＰＳ信号受信部１０２で受信したＧＰＳ信号の情報をＧＰＳサーバ装置４０１に送信して現在地の位置情報を取得する処理、この位置情報をナビゲーションサーバ装置４０２に送信して現在地周辺の地図の情報を取得する処理、基地局３００からの測位用信号と方位の算出結果とに基づいて現在地を割り出す処理、方位の算出結果に応じて表示部１０７の画面上における地図の向きを制御する処理（ヘディングアップ表示処理）などを行う。
制御部１２０は、これらの処理を記憶部１０８に記憶されるナビゲーション用のアプリケーションプログラム（以下、ナビゲーションアプリと記す）によって実行する。

また、制御部１２０は、非接触通信機能部１１１において非接触通信が行われた場合、その通信の終了後に地磁気センサ１１０のキャリブレーションに関わる処理を実行する。キャリブレーションに関わる処理としては、例えば、地磁気センサ１１０のキャリブレーションを促すメッセージや画像を表示部１０７に表示したり、地磁気センサ１１０の自動キャリブレーションを実行したりする。

携帯電子機器１００の内部には、例えば、シールドケースやメモリカードホルダ、補強用板金など、電子部品や金属部品が含まれている。これらは、強い磁界を受けると着磁して、磁気を帯びて極性を持つ状態になり、磁界を発生する。リーダ／ライタ装置６００により発生する磁界もこの例外ではなく、携帯電子機器１００に着磁を引き起こす。
他方、携帯電話機１００の内部は狭く、地磁気センサ１１０には上記のように着磁しやすい部品が近接してレイアウトされる。そのため、地磁気センサ１１０には純粋な地磁気による磁界の他に、携帯電話機１００内部の着磁した部品により発生する磁界が加わる。地磁気センサ１００のキャリブレーションは、このような携帯電話機１００内部の磁界に基づいて生じる検出値の固定的なオフセット誤差を算出して補正するものである。
地平面に対して携帯電話機１００を回転すると、地磁気センサ１１０に加わる地磁気の磁界は回転動作に伴って変化するが、地磁気センサ１００に対して位置関係が固定された携帯電話機１００内部の部品により発生する磁界は回転動作によって変化しない。そこで制御部１２０は、例えば、携帯電話機１００の筐体を地平面に対して水平に回転させる動作（すなわち地磁気センサ１００の２軸分のパラメータを変化させる動作）をユーザに実行させている間に、地磁気センサ１００の検出値を複数取得し、この複数の検出値に基づいて固定的なオフセット誤差を算出している。
なお、地磁気センサ１１０が３軸以上の地磁気を検出可能である場合は、各軸ごとの検出方法を変えたサンプルを順次取得することにより、筐体を回転させることなくオフセット誤差を算出すること（すなわち自動キャリブレーション）が可能である。

制御部１２０は、上述したキャリブレーションに関わる処理を非接触通信が終了した後に毎回行ってもよい。ただし、方位の算出以外に地磁気センサの検出値を利用しない場合は、非接触通信の度にキャリブレーションを行っても無駄であるため、その場合には、非接触通信が終了してから方位の算出を開始する際に、キャリブレーションに関わる処理を実行してもよい。
例えば、制御部１２０は、非接触通信の終了後にナビゲーションアプリを起動する場合や、ナビゲーションアプリの動作中に非接触通信が終了した場合など、非接触通信が終了してからナビゲーションアプリにおいて方位を算出する際に、地磁気センサ１１０のキャリブレーションに関わる処理を実行する。

制御部１２０は、非接触通信が終了したか否かについての判定を、非接触通信機能部１１１から出力されるステータス信号に基づいて行う。例えば、非接触通信機能部１１１から非接触通信の開始時点と終了時点を示すステータス信号が出力されるものとすると、制御部１２０はその終了時点を示すステータス信号に応じて非接触通信の終了を判定する。また、非接触通信機能部１１１（非接触通信機能制御部１１６）から非接触通信中にのみステータス信号が出力されるものとすると、制御部１２０はそのステータス信号が受信される状態が生じてから受信されない状態に遷移することにより非接触通信中の状態が終了したと判定する。
また、制御部１２０は、地磁気センサ１１０の検出値の変化に基づいて、非接触通信が終了したか否かを判定してもよい。例えば、地磁気センサ１１０の検出値の時間平均が所定のしきい値を超えたとき、リーダ／ライタ部６００の磁界に進入した（すなわち非接触通信を開始した）と判定し、このしきい値を超えた状態から元の状態へ戻ったとき、非接触通信を終了したと判定してもよい。

更に制御部１２０は、非接触通信が終了したと判定した場合、その判定から所定時間が経過した後で、地磁気センサ１１０のキャリブレーションに関わる処理（キャリブレーションを促す表示、自動キャリブレーションなど）を実行してもよい。これにより、非接触通信直後の周辺磁場や携帯電話機内部の磁場の不安定な状態でのキャリブレーションが防止される。

また、制御部１２０は、開閉判定部１０９において第１筐体５０１と第２筐体５０２とが折り畳まれていない開状態にあると判定されている場合、すなわち、方位の情報を表示する表示部１０４の画面が露出されている場合にのみ、地磁気センサ１１０のキャリブレーションに関わる処理を実行してもよい。
地磁気センサ１１０のキャリブレーション結果は、地平面に対する筐体の角度に応じて変化する。制御部１２０は、方位の情報がユーザに表示される状態（すなわち筐体が地平面に対して概ね水平になる状態）において最も精度よく方位を算出できるようにキャリブレーション演算を行う。したがって、方位の情報を表示可能な状態でキャリブレーションに関わる処理を実行することにより、方位の算出精度が向上する。

また、一般的に、閉状態はユーザが表示部１０４を見る意思を持っていない状態であるとも言える。したがって、この閉状態においては筐体が水平になっていない可能性が高く、この状態でのキャリブレーションの精度は低いものとなることが予想される。

ここで、上述した構成を有する携帯電話機１００の動作について、本発明に関連するナビゲーション機能を中心に説明する。

まず、ＧＰＳ信号の受信処理について述べる。

図５は、携帯電話機１００におけるＧＰＳ信号受信処理の一例を示すフローチャートである。

制御部１２０は、例えば、２秒間隔といった一定のタイミングでＧＰＳ信号受信部１０２を制御して、衛星からのＧＰＳ信号のスキャンを行う（ステップＳＴ１０２，ＳＴ１０４）。スキャンの結果、ＧＰＳ信号を受信できた場合には、その情報を記憶部１０８に格納する（ＳＴ１０６）。このようなＧＰＳ信号のスキャンと情報の格納を、受信可能な全ての衛星について繰り返す（ステップＳＴ１０８，ＳＴ１０４，ＳＴ１０６）。全ての衛星についてスキャンを行ったら、次のＧＰＳ信号受信タイミングまで待って、再びステップＳＴ１０４〜１０８の処理を行う。制御部１６０は、このようなＧＰＳ信号受信処理を、例えば電源がオンの期間において常に実行する。

次に、ナビゲーション処理について述べる。

図６は、ナビゲーション処理の一例を示すフローチャートである。

制御部１２０は、例えば、キー入力部１０３におけるキー入力操作等によってナビゲーション処理の開始が選択されると（ステップＳＴ１２２）、制御部１２０はナビゲーションアプリを起動する。まず制御部１２０は、上述したＧＰＳ受信処理によって得られた情報を無線通信部１０１から基地局３００、通信網を介して、ＧＰＳサーバ装置４０１に送信する処理を行う（ステップＳＴ１２４）。
ＧＰＳサーバ装置４０１は、携帯電話機１００からＧＰＳの情報を受信すると、この受信したＧＰＳ情報に基づいて携帯電話機１００の現在地の位置（例えば、緯度、経度の情報）を算出し、その算出結果を通信網から基地局３００を経由して、携帯電話機１００に送信する。
携帯電話機１００は、ＧＰＳサーバ装置４０１から送信される位置情報を受信して、記憶部１０８に格納する（ステップＳＴ１２６）。

次に、制御部１２０は、無線通信部１０１から基地局３００、通信網を介してナビゲーションサーバ装置４０２にアクセスし（ステップＳＴ１２８）、取得した位置情報をナビゲーションサーバ装置４０２へ送信する（ステップＳＴ１３０）。
ナビゲーションサーバ装置４０２は、携帯電話機１００から位置情報を受信すると、この位置情報によって特定される携帯電話機１００の現在地周辺の地図の情報をデータベースから検索し、該検索した地図情報を通信網から基地局３００を経由して携帯電話機１００に送信する。
携帯電話機１００は、ナビゲーションサーバ装置４０２から送信される地図情報を受信して、記憶部１０９に格納する（ステップＳＴ１３２）。

図７は、ナビゲーションサーバ装置４０２から送信される地図情報の一例を示す図である。
本実施形態では、一例として、地図情報にそれぞれ固有の識別番号が割り当てられているものとする。ナビゲーションサーバ装置４０２は、この識別番号に基づいて、所定サイズ（例えば、１ｋｍ四方）ごとに地図のデータを管理しており、携帯電話機１００へ地図情報を送信する場合には、この識別番号を地図のデータに添付して送信する。図７の例において、現在地周辺の地図は識別番号ＭＰ０であり、その四方の地図は識別番号ＭＰ１〜ＭＰ４である。

このような地図情報を取得すると、制御部１６０は、取得した地図情報に基づいて現在地周辺の地図の画像データを生成し、表示部１０７の表示パネルに地図を表示させる（ステップＳＴ１３４）。

表示パネルに表示される地図の領域は、例えば、図７に示すように、ナビゲーションサーバ装置４０２から取得した１ｋｍ四方の地図より狭い領域（例えば２００ｍ×３００ｍ）である。

地図の表示方法は、例えばノースアップ表示（地図上の北を画面の上に向ける表示）とヘディングアップ表示（地図上の進行方向を画面の上に向ける表示）の何れかを選択することが可能である。
キー入力部１０３のキー操作によってノースアップ表示が選択された場合、制御部１２０は、地図の北方向を表示画面の上方向に固定させて表示部１０７に表示させる。この場合、制御部１２０は、携帯電話機１００の向きとして、地磁気センサ１１０からの検出値に基づいて計算した結果を、地図と共に表示部１０７にコンパスの形をかたどったアイコンなどにより表示させる。

一方、キー入力部１０３のキー操作によってヘディングアップ表示が選択された場合、制御部１２０は、地磁気センサ１１０の検出値に基づいて算出した方位に応じて、表示画面における地図の向きを制御する。例えば、進行方向の方位が表示画面の上方に向かうように地図の向きを制御する。

上述のようにして地図の表示を始めると、制御部１２０は、キー入力部１０３のキー操作によってナビゲーション処理の終了が選択されるまでの間、次に述べるステップＳＴ１３８以降の処理を繰り返す（ステップＳＴ１３６）。

まず、制御部１２０は、携帯電話機１００周囲の複数（例えば、３つ以上）の基地局３００から送出される測位用の基準信号を無線通信部１０１に受信させ、その受信信号に基づいて現在地の位置を算出する（ステップＳＴ１３８）。そして、現在地の算出結果から携帯電話機１００の移動の有無を判定し（ステップＳＴ１４０）、携帯電話機１００が移動していないと判定した場合は、基地局３００からの基準信号に基づく現在地の算出を引き続き行う（ＳＴ１３８）。

ステップＳＴ１４０において、携帯電話機１００が移動したと判定した場合、制御部１２０は、その移動先の地点が現在取得している地図の端の領域にあるか否かを判定する（ステップＳＴ１４２）。例えば、表示部１０７に表示すべき地図の一部が、現在取得している地図に含まれておらず、これに隣接する地図に含まれている場合、現在地が地図の端の領域にあると判定する。
現在地が端領域にあると判定した場合、制御部１２０は、この端領域に隣接する地図をナビゲーションサーバ装置１４６に要求する（ステップＳＴ１４６）。例えば、現在取得中の地図の識別番号と、この地図に対して東西南北の何れの方位に隣接するかを指示する情報とを、ナビゲーションサーバ装置１４６に送信する。
ナビゲーションサーバ装置４０２は、携帯電話機１００から送られるこれらの情報に応じた地図をデータベースから検出して、携帯電話機１００に送信する。
携帯電話機１００は、ナビゲーションサーバ装置４０２から送信される地図情報を受信して記憶部１０９に格納し（ステップＳＴ１３２）、この地図情報に応じた地図を表示部１０７に表示させる（ステップＳＴ１３４）。その後は、ステップＳＴ１３８以降の処理を繰り返す。
また、現在地が端領域にないと判定した場合、制御部１２０は、現在地の算出結果に応じて、例えば携帯電話機１００の現在地が地図の中央になるように地図の表示領域を移動させる処理を行い、その後は、ステップＳＴ１３８以降の処理を繰り返す。

次に、ナビゲーションアプリにおける方位の算出と表示について説明する。

図８は、方位の算出と表示に関わる処理の第１の例を示すフローチャートである。

ナビゲーションアプリが起動すると、まず制御部１２０は、非接触通信機能部１１１において通信が行われたか否かを判定する（ステップＳＴ２０５）。
例えば、制御部１２０は、図９のフローチャートに示すように、電源がオンの状態において、非接触通信が行われたか否かを常に監視し（ステップＳＴ３０５）、非接触通信が行われると、記憶部１０８に格納される通信終了フラグｆｇ１を「１」にセットする（ステップＳＴ３１０）。制御部１２０は、この通信終了フラグｆｇ１の値を調べることにより、非接触通信機能部１１１において通信が行われたか否かを判定する。

非接触通信機能部１１１において通信が行われたと判定した場合、制御部１２０は、地磁気センサ１１０のキャリブレーションに関わる処理を実行する（ステップＳＴ２１０）。
例えば、制御部１２０は、図１０のフローチャートに示すように、キャリブレーションを促すメッセージや画像を表示部１０７に表示して、携帯電話機１００の筐体を回転させる等の操作をユーザに行わせることによりキャリブレーションを実行する。地磁気センサ１１０が３軸型の場合は、筐体の回転が不要な自動キャリブレーションを実行してもよい（ステップＳＴ４０５）。制御部１２０は、キャリブレーションにより得たオフセット値のデータを記憶部１０８に格納する。
キャリブレーションの終了後、制御部１２０は上述した通信終了フラグｆｇ１を「０」にリセットする（ステップＳＴ４１０，ＳＴ４１５）。

次に、制御部１２０は、地磁気センサ１１０の検出値を取得し（ステップＳＴ２１５）、この取得した検出値と記憶部１０９に格納されるオフセット値とに基づいて、方位を算出する（ステップＳＴ２２０）。

方位を算出すると、制御部１２０は上述した通信終了フラグｆｇ１の値に基づいて非接触通信が行われたか否かを判定し、行われたと判定した場合は、例えば、図１０のフローチャートに示すように、キャリブレーションに関わる処理を実行する（ステップＳＴ２３０）。キャリブレーションに関わる処理を実行すると、再びステップＳＴ２１５に戻って、地磁気センサ１１０の検出値取得と方位の算出を行う（ステップＳＴ２１５，ＳＴ２２０）。
非接触通信が行われていないと判定した場合、制御部１２０は表示部１０７における方位の表示を更新する（ステップＳＴ２３５）。例えば、現在の方位を示す画像を更新したり（コンパスの絵を回転させる等）、ヘディングアップ表示を行っている場合には地図の向きを更新する。
ナビゲーションアプリの終了が選択されるまで（ステップＳＴ２４０）、上述したステップＳＴ２１５〜ＳＴ２３５を反復する。

以上説明したように、本実施形態によれば、非接触通信機能部１１１において非接触通信が行われた場合、その通信の終了後に地磁気センサ１１０のキャリブレーションに関わる処理が実行されるため、非接触通信に伴う地磁気の検出精度の低下を抑制することができる。

また、非接触通信が終了してから方位の算出を開始する際（非接触通信の終了後にナビゲーションアプリを起動する場合、ナビゲーションアプリの起動中に非接触通信が終了した場合など）にキャリブレーション処理を実行することによって、非接触通信の終了後に毎回キャリブレーションを行う場合に比べて、消費電力を削減することができる。

具体的には、例えば、非接触通信機能部が、電車の自動改札の入出のための課金体系に対応しており、ナビゲーション中に電車を利用する場合などが想定できる。歩行者向けのナビゲーションのサービスには、電車の乗り換え指示等も含まれており、必然的に電車の自動改札を経由することが考えられる。すなわち、ナビゲーション中に自動改札（リーダ／ライタ装置６００の一例）との非接触通信を行う、又は、自動改札での非接触通信直後にナビゲーションを起動する、といったことが想定される。このような場合でも、本実施形態によれば、でき得る限りの高精度、かつ無駄のないキャリブレーションを施した方位の特定が可能になり、より確実にユーザを目的地へ導くことができる。

次に、方位の算出と表示に関わる処理の第２の例について、図１１のフローチャートを参照して説明する。

図１１に示すフローチャートは、図８に示すフローチャートにステップＳＴ２２２を設けたものである。
制御部１２０は、ステップＳＴ２２５の判定処理を行う前に、開閉判定部１０９の判定結果に基づいて筐体が閉状態か否かを判定する。閉状態と判定した場合、制御部１２０は、ステップＳＴ２２５の判定処理や、ステップＳＴ２３０のキャリブレーション処理、ステップＳＴ２３５の表示更新処理を行わずに、ステップＳＴ２１５へ戻る。
これにより、方位を表示できない状態で非接触通信が行われる場合には、無駄なキャリブレーションを実行しないようにして、電力消費の削減を図ることができる。また、方位を表示できない閉状態では正確なキャリブレーションを実行できない可能性が高いため、このような状態でキャリブレーションを行わないようにすることで、方位の算出精度の低下を防止することができる。

次に、非接触通信が終了してからキャリブレーション処理を実行するまでに一定の待ち時間を設ける場合の処理の一例について、図１２及び図１３を参照して説明する。

この場合、制御部１２０は、図１２のフローチャートに示すように、図９に示す非接触通信の監視処理において新たにステップＳＴ３１５，ＳＴ３２０，ＳＴ３２５を追加することにより、待ち時間終了フラグｆｇ２を設定する。すなわち制御部１２０は、非接触通信の終了を検出すると（ステップＳＴ３０５）、通信終了フラグｆｇ１を「１」にセットするとともに（ステップＳＴ３１０）、所定時間の計時を行うタイマをスタートさせる（ステップＳＴ３１５）。タイマにおいて所定時間が計時されると（ステップＳＴ３２０）、制御部１２０は待ち時間終了フラグｆｇ２を「１」にセットする（ステップＳＴ３２５）。

他方、制御部１２０は、図１３のフローチャートに示すように、図１０に示すキャリブレーション処理に新たなステップＳＴ４００を追加して、キャリブレーションを実行するまでの待ち時間を設ける。すなわち、制御部１２０は、上述した待ち時間終了フラグｆｇ２が「１」になるまで、ステップＳＴ４０５のキャリブレーション処理への移行を停止する。非接触通信の終了から所定時間が経過して、通信終了フラグｆｇ１が「１」になると、制御部１２０はステップＳＴ４０５のキャリブレーション処理を実行する。キャリブレーションが終了すると（ステップＳＴ４１０）、制御部１２０は通信終了フラグｆｇ１及び待ち時間終了フラグをともに「０」にリセットする。
このように、非接触通信の終了からキャリブレーションの実行までに一定の待ち時間を設けることによって、非接触通信直後の不安定な状態でキャリブレーションが実行されることを防止できる。

以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明は上記の形態のみに限定されるものではない。

例えば、制御部１２０の処理は上述のようにコンピュータでソフトウェアによって実行してもよいし、その少なくとも一部をハードウェアで実行してもよい。

本発明の携帯電子機器は携帯電話機に限定されるものではなく、携帯ゲーム機やＰＤＡ（personal digital assistants）、ノートブック型コンピュータなど、地磁気センサを搭載可能な種々の携帯電子機器に適用可能である。

本発明の実施形態に係る携帯電話機（携帯電子機器）において地理的位置および地図の情報を取得するためのシステムの構成例を示す図である。 携帯電話機の外観の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る携帯電話機の構成例を示すブロック図である。 非接触通信機能部の構成の一例を示す図である。 携帯電話機におけるＧＰＳ信号受信処理の一例を示すフローチャートである。 ナビゲーション処理の一例を示すフローチャートである。 ナビゲーションサーバ装置から送信される地図情報の一例を示す図である。 方位の算出と表示に関わる処理の第１の例を示すフローチャートである。 非接触通信を監視する処理の第１の例を示すフローチャートである。 地磁気センサのキャリブレーションに関わる処理の第１の例を示すフローチャートである。 方位の算出と表示に関わる処理の第２の例を示すフローチャートである。 非接触通信を監視する処理の第２の例を示すフローチャートである。 地磁気センサのキャリブレーションに関わる処理の第２の例を示すフローチャートである。

１０１…無線通信部、１０２…ＧＰＳ信号受信部、１０３…キー入力部、１０４…音声処理部、１０５…スピーカ、１０６…マイクロフォン、１０７…表示部、１０８…記憶部、１０９…開閉判定部、１１０…地磁気センサ、１１１…非接触通信機能部、１２０…制御部

Claims (6)

1. 情報を表示するように構成されている表示部と、
   地磁気を検出する地磁気センサと、
   当該地磁気センサの検出値に基づいて方位を算出するとともに前記方位に関する情報を前記表示部に表示するプログラムを実行可能なように構成されている制御部と、
   電磁結合による非接触通信を行うように構成されている非接触通信部と、
   フラグデータを記憶するように構成されている記憶部と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記地磁気センサの較正に関わる較正関連処理を実行可能であり、
   前記非接触通信部による前記非接触通信が行われると前記フラグデータを第１の値にセットし、
   当該非接触通信の終了した後に、前記プログラムを開始する際に前記記憶部にて前記フラグデータが前記第１の値にセットされているならば前記較正関連処理を実行するとともに前記フラグデータを第２の値にリセットし、
   前記プログラムを開始しない場合には前記較正関連処理を実行しない、
   携帯電子機器。
2. 前記非接触通信部は、前記非接触通信中若しくは前記非接触通信の終了を前記制御部に通知し、
   前記制御部は、前記非接触通信部において前記非接触通信中が通知される状態から通知されない状態に遷移する、又は、前記非接触通信の終了が通知されることにより前記非接触通信の終了を判定する、
   請求項１に記載の携帯電子機器。
3. 前記制御部は、前記地磁気センサの検出値の変化に基づいて前記非接触通信の終了を判定する、
   請求項１に記載の携帯電子機器。
4. 前記制御部は、前記非接触通信部による前記非接触通信が終了して前記プログラムの開始によって前記較正関連処理を実行する際、所定時間が経過してから前記較正関連処理を実行する、
   請求項１に記載の携帯電子機器。
5. 前記表示部の画面が遮蔽可能に構成されており、
   前記制御部は、前記非接触通信部による前記非接触通信が終了して前記較正関連処理を実行する際、前記表示部の画面が露出されている場合に前記較正関連処理を実行する、
   請求項１に記載の携帯電子機器。
6. 地磁気を検出する地磁気センサと、当該地磁気センサの検出値に基づいて方位を算出するとともに前記方位に関する情報を表示部に表示するプログラムを実行可能なように構成されている制御部と、電磁結合による非接触通信を行うように構成されている非接触通信部と、フラグデータを記憶するように構成されている記憶部とを備える携帯電子機器における地磁気センサの較正方法であって、
   前記地磁気センサの較正に関わる較正関連処理を実行するステップと、
   前記非接触通信部による前記非接触通信が行なわれると前記フラグデータを第１の値にセットするステップと、
   前記較正関連処理を実行すると、前記フラグデータを第２の値にリセットするステップと、
   前記非接触通信の終了した後に、前記プログラムを開始する際に前記記憶部にて前記フラグデータが前記第１の値にセットされているならば前記較正関連処理を実行し、前記プログラムを開始しない場合には前記較正関連処理を実行しないステップと、を有する
   ことを特徴とする地磁気センサ較正方法。

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